Analyse d'un processus d'obduction : l'exemple de l'océan téthysien maliaque (Hellénides)

Résumé Fr En

L’obduction, charriage de la lithosphère océanique sur la croûte continentale, à l’origine des ophiolites, a été défini suite à la révolution de la tectonique des plaques. Dans un premier temps, les analyses ont surtout porté sur la pétrographie et la géochimie des ensembles ophiolitiques (par ex. Vourinos en Grèce, Troodos à Chypre, nappe du Semail en Oman). Notre étude concerne principalement un secteur des Hellénides, le massif de l’Othrys, où l’on peut observer un système ophiolitique complet représenté par un empilement de nappes mises en place pendant l’obduction de l’Océan téthysien Maliaque. L’existence d’une couverture crétacée discordante sur ces nappes, permet de les attribuer, sans équivoque, au processus d’obduction du Jurassique moyen-supérieur. Le dispositif structural est constitué de trois nappes ophiolitiques recouvrant un ensemble de cinq autres nappes correspondant à l’écaillage de la marge continentale sous ces nappes ophiolitiques. Dans ce massif, les ophiolites datées du Jurassique moyen (Mega Isoma et Metalleion) présentent des caractéristiques en partie comparables (répartition, nature pétrographique, âge) à celles des ophiolites du Vourinos-Pinde du Nord, supposées être nées au sein de la plaque supérieure d’une zone de subduction. En revanche, nous avons pu mettre en évidence, en Othrys, des nappes originales : i) une nappe ophiolitique de pillow-lavas du Trias (Fourka, de type MORB) témoin de la période initiale de l’océan ; ii) des nappes issues de la marge distale permettant de reconstituer précisément cette marge. L’analyse de ces différentes nappes nous a permis de reconnaître ou de préciser certaines modalités du processus d’obduction : i) la mise en place tectonique d’une unité (Fourka) appartenant à la plaque plongeante au niveau d’une subduction (et non pas à la plaque supérieure) ; ii) la genèse de certaines nappes à partir de failles normales listriques liées au rifting triasique (processus d’inversion tectonique positive) ; iii) les modalités de déplacement des nappes sur le domaine continental (marge et plate-forme) par l’analyse des mélanges à blocs nés à l’avant des nappes. Deux événements tardi-obduction ont également été étudiés : la genèse d’un bassin d’avant-chaîne et le développement de fenêtres tectoniques au cœur des nappes.

The obduction, thrusting of the oceanic lithosphere on the continental crust, at the origin of ophiolites, has been defined following the plate tectonics revolution. Initially, the analyzes focused on the petrography and geochemistry of the ophiolites (e.g. Vourinos in Greece, Troodos in Cyprus, Semail in Oman). Our study mainly concerns a sector of the Hellenides, the Othris massif, where can be observed a complete ophiolitic system made of a pile of thrust sheets emplaced during the obduction of the Tethyan Maliac Ocean. The presence of Cretaceous layers covering unconformably these thrust sheets, allows to attribute these latter, without any doubt, to the Middle-Late Jurassic obduction process. The structural device comprises three ophiolitic nappes overlying five other nappes corresponding to the deformation of the continental margin under these ophiolitic nappes. In this massif, the Middle Jurassic ophiolites (Mega Isoma and Metalleion) have characteristics partly comparable (location, petrographic characteristics, age) to those of the Vourinos-North Pindos ophiolites supposed to be born in the upper plate of a subduction zone. On the other hand, we were able to highlight in Othris, some original nappes: i) an ophiolitic nappe made of Triassic pillow-lavas (Fourka unit, with MORB lavas) witness of the initial period of the ocean; ii) nappes coming from the distal margin, allowing this margin to be reconstructed fairly precisely. Thanks to the analysis of these different nappes we have been able to determine or to precise some characteristics of the obduction process: i) the tectonic emplacement of a thrust sheet (Fourka) coming from the lower diving plate in the subduction zone (and not to the upper plate as the other ophiolitic nappes); ii) the genesis of some nappes from Triassic normal listric faults linked to the rifting event (positive tectonic inversion process); iii) the characteristics of emplacement of the nappes on the continental domain by analyzing the mélanges born in front of the syn-obduction nappes. Two late-obduction events have been also studied: the genesis of a foreland basin and the development of tectonic windows within the thrust sheets pile.